低能区衍射限储存环同步辐射的应用浅析

在科学技术新需求的推动下,同步辐射光源持续往前发展。目前,同步辐射装置发展已历经三代,正处于第四代同步辐射光源蓬勃发展阶段。基于衍射极限储存环的同步辐射装置是第四代同步辐射光源的典型代表之一。第四代同步辐射光源主要发展趋势是进一步减小电子束流发射度,使光源具有极好的横向相干性,以及产生圆截面辐射的能力。如果束流发射度降至光学衍射极限“辐射波长/4π”,其亮度比第三代同步辐射光源高2个数量级。这种同步辐射光源在性能上发生的质的飞跃,将给同步辐射实验技术带来实质性的突破,从而给前沿科学技术研究和现代产业发展带来全新的机遇。从国际同步辐射发展趋势入手,首先介绍低能区衍射限储存环光源的特色和性能,然后介绍其带来的同步辐射实验技术的进步,并浅析低能区衍射限储存环光源在材料科学、能源科学、生命科学和环境科学上的应用,以及其带来的产业机遇。最后,总结和展望了低能区衍射限储存环光源带来的技术突破和潜在的应用前景。     

同步辐射光的发展历史与现状

 自1947 年埃尔德（Elder）等人首次观察到同步辐射光至今已经66 年,时逢《同步辐射光源及其应用》一书由科学出版社于2013年3 月出版,本文回顾同步辐射光源的发展历史和我国同步辐射装置的现状,并简单介绍新书《同步辐射光源及其应用》的主要内容 。     

合肥光源

正1984年11月20日,合肥光源奠基典礼隆重举行,标志着我国第一个专用同步辐射光源正式开工建设。合肥光源建设、运行逾三十五年,为我国同步辐射光源技术及其应用的发展做出了重要贡献,同时也从一个侧面反映了世界科技前沿的进展以及我国综合国力的巨大进步。一、同步辐射同步辐射(Synchrotron Radiation)是以接近光速运动的电子在磁场中偏转时沿运动轨道切线方向发出的电磁辐射。同步辐射的发现与高能加速器的发     

同步辐射光源

同步辐射光源同步辐射是由高能电子作曲线运动时沿切线方向辐射出的电磁波，它强度高、稳定性好，且光谱连续，可调、波长范围宽，成为极受青睐的新兴光源。近３０年来，同步辐射光源经历了３个发展阶段，第一代为建于７０年代的较低能量的正负电子对撞机，这种同步辐射只...     

同步辐射讲座第四讲同步辐射光50年

自1946年Blewett首次观察到同步辐射光至今已经55年，文章回顾了同步辐射光源的发展历史，着重介绍了同步辐射光源的性质，并简要介绍了同步辐射在生命科学、材料科学、原子分子科学、地球科学和环境科学以及工业等领域中的应用。     

挖掘同步辐射光源中的高中物理教学素材

2021年高考北京物理选择压轴题以同步辐射光源为情境命题,使广大中学师生了解到了这一大型科研工程案例.笔者曾有幸参观第三代同步辐射光源“上海光源”,并查阅了相关资料,从同步辐射的原理、发现、特点、发展历史、应用举例等方面入手,对同步辐射光源进行了科普,并思考、挖掘了将这一素材与高中教育教学挂靠结合的切入点.     

辐射与发光 光辐射与辐射源

O432.1∥TL9292006053828同步辐射光源简介=A brief introduction to synchrotronradiation[刊,中]/谭伟石(南京理工大学理学院应用物理系.江苏,南京(210094)),蔡宏灵…//常熟理工学院学报.—2006,20(2).—97-101简要介绍了同步辐射概念、同步辐射光源的特点及我国同步辐射光源发展的现状。图1参1(严寒)辐射与发光 光辐射与辐射源     

高能同步辐射光源

基于多弯铁消色散结构的超低发射度储存环光源是新一代同步辐射光源发展的一个重要方向。作为国内第一台第四代同步辐射光源,高能同步辐射光源已经完成物理及工程设计,并于2019年启动建设。高能同步辐射光源电子能量6 GeV,流强200 mA,水平自然发射度低于60 pm?rad,可提供能量达300 keV的X射线,在典型硬X射线波段的同步辐射亮度达1×1022 phs·s?1·mm?2·mrad?2·（0.1%bw）?1,可为材料科学、化学工程、能源环境、生物医学、航空航天、能源环境等众多基础和工程科学研究领域提供先进的实验平台。本文将介绍高能同步辐射光源项目的整体方案及物理设计。     

第四代同步辐射光源物理设计与优化

近十年来,世界上开始大力发展第四代同步辐射光源——衍射极限储存环光源。目前我国正在建设或立项建设两台第四代同步辐射光源:高能同步辐射光源和合肥先进光源。从储存环磁聚焦结构设计与优化、束流注入与集体效应等方面,对第四代同步辐射光源的物理设计与优化进行了介绍;对国际范围内第四代储存环光源装置的研制情况进行了介绍。     

同步辐射的科学应用与第三代SR光源

同步辐射具有其他常规光源所不能比拟的优异特性，本文在简要叙述ＳＲ光源特性的基础上，概要介绍了在北京同步辐射装置上进行过的同步辐射应用研究，探讨了第三代同步辐射可能的工业应用，还介绍了第三代同步辐射光源及光束线的主要特点。     

转小鼠金属硫蛋白(MT)基因烟草不同器官中金属离子铅和锌的分布

转金属硫蛋白(MT)基因植物具有清除重金属污染的能力,但是金属离子在植物体内的分布研究较少。文章以多代培育纯合的转MT烟草为材料,研究了转MT基因烟草积累铅和锌以及铅和锌在不同器官的分布情况。结果表明转基因植株的老叶、茎部和根部铅和锌积累量显著高于普通烟草植株,整株的铅和锌含量分别提高了21.8%和27.2%。铅和锌在植物体内的分布也发生了变化,转基因植株老叶和根中的铅含量分别高出普通烟草同位置的30.2%和47.8%,锌在转基因植株老叶、茎和根中的含量分别高出普通烟草同位置的44.7%,29.2%和21.6%,说明铅更容易在转基因植株老叶和根中积累,而锌更容易在转基因植株的老叶和茎中积累。     

利用原子吸收光谱法分析盐胁迫对野生披碱草矿质元素吸收和积累的影响

应用原子吸收光谱法测定了两份耐盐性不同的野生披碱草种质材料在不同盐浓度胁迫条件下根组织和叶组织中的大量元素(Na,K,Ca,Mg)和微量元素(Cu,Fe,Mn,Zn)含量,并对野生披碱草种质材料矿质元素吸收和积累的选择性与耐盐性的关系进行了分析,结果表明：随着盐胁迫浓度的升高,野生披碱草种质材料叶和根组织中Na含量不断增加,耐盐材料HS叶组织中的Na含量显著低于敏盐材料LS(P<0.05);而K和Ca含量呈下降的趋势,在高浓度盐胁迫下,耐盐材料HS中两种元素的含量显著高于敏盐材料LS(P<0.05);微量元素Fe和Zn在野生披碱草材料根、叶组织中的含量升高,Cu在根组织中的含量没有变化,但是在叶组织中升高,而Mn在根、叶组织中的含量都呈下降的趋势,耐盐材料HS叶组织和根组织中Zn和Fe含量低于敏盐材料LS,Mn含量显著高于敏盐材料LS(P<0.05)。     

石墨狭缝中甲烷吸附的分子动力学模拟

用分子动力学模拟研究石墨狭缝中甲烷的吸附,考察狭缝宽度和温度对甲烷吸附的影响.模拟发现甲烷在石墨狭缝中出现分层现象,吸附层中甲烷具有类液特征,第一吸附层内甲烷中总有两个氢原子的连线与另外两个氢原子的连线分别位于平行于狭缝壁的两个平面内,游离层中甲烷呈现气体的特征;碳原子间的平均作用势说明吸附层中甲烷分子间结合能力大于游离层,吸附态是甲烷在石墨狭缝中的主要赋存形式之一;伦敦力以及由吸附层净电荷产生的电场力是甲烷吸附和分层的主要原因;甲烷的吸附量随狭缝宽度增大或温度升高而减少,当狭缝宽度小于16.46Å时,甲烷仅以吸附形态存在.甲烷在第一吸附层中的扩散能力最弱、游离层中最强,甲烷扩散系数随狭缝宽度的增大或温度的升高而增大.     

胶磷矿中杂质赋存形式及酸解过程变化

我国中低品位胶磷矿量大、分布广,磷矿中杂质种类及含量对于磷石膏结晶及磷酸品质均有较大影响。以湖北某地区的典型低品位胶磷矿为原料,采用X射线光电子能谱仪、扫描电镜、能谱等方法,分析了磷矿及反应后磷石膏中的主要杂质种类及含量变化,并以此推测湿法磷酸过程中杂质的主要变化。结果表明磷矿中的主要成分是氟磷灰石和石英,杂质组分占比最高的分别是硅、铝、氟、镁,其中硅主要以石英和硅酸钙存在,氟主要存在于氟磷酸钙中,铝是以不同形式的铝硅酸盐存在的,而镁则是以MgF₂和部分硅酸盐存在。通过酸解反应,钙与硫酸根生成磷石膏,硅元素主要存在于固相石膏中,而铝、氟、镁则大部分进入到液相磷酸中,其中存在于固相中的硅则基本以石英形式存在,硅酸钙溶解于酸液中,铝主要以铝硅磷的化合物存在,氟则以氟硅化物形式存在,大部分的MgF₂溶解进入液相,磷石膏中镁主要以镁硅酸盐形式存在。通过磷矿中杂质存在形式及反应过程的变化研究,可以更好的明晰酸解过程中的体系变化,从而为磷石膏结晶过程的考察和控制提供理论基础。     

火焰原子吸收光谱法测定鸭粪中铜和锌的含量

采用火焰原子吸收光谱法测定白洋淀生态养鸭场中饲料及鸭粪中的铜和锌含量,测定结果为饲料中的铜含量范围在9.7-61.55mg/kg,锌含量范围在63.14-149.07mg/kg,在禽类饲料中铜、锌含量属于较低的类型;鸭粪中铜含量范围在13.71-94.74mg/kg,锌含量范围在156.98-346.31mg/kg,参...     

Ni,Ti, and NiTi laser ablation in vacuum and in water to deposit thin films or to generate nanoparticles in solution

An ns Nd:YAG pulsed laser was used to deposit thin films in a vacuum and to generate nanoparticles in the water of Ni, Ti, and NiTi alloys. Laser ablation was measured in terms of removing mass per laser pulse. The laser-generated plasma in vacuum was characterized in terms of temperature and energy of emitted particles. The ablation in water produces nanoparticles with dimensions of the order of 25 nm and solutions with concentrations of the order of some mg/ml. The NiTi alloy stoichiometry is well reported in the deposited thin film and in the composition of the produced nanoparticles.     

Fluorescence and Time-Resolved Delayed Luminescence of Porphyrins in Organic Solvents and Polymer Matrices

Porphyrin dyes fulfill an essential function in photosynthesis and are important in photodynamic therapy and in a range of electronic devices. Their spectroscopic characteristics may play a crucial role in these processes. The spectral properties of two porphyrin dyes: tetraphenylporphyrin and tetraphenysulfporphyrin in organic solvents (acetone, chloroform, methyl alcohol, and dimethyl-sulfoxide) and in polyvinyl alcohol and poly(methylmethacrylate) films have been investigated. Absorption, fluorescence, and microsecond time-resolved delayed luminescence spectra have been measured at room temperature. The existence of different aggregated dye forms in the ground and excited states has been demonstrated. The manifold of dye species depends on the solvent/polymer. In the case of the polymers, it also depends on the solvent used to coat the polymer film. Delayed luminescence spectra and decay times of the two porphyrins in the different solutions and in polymeric matrices suggest that different mechanisms of deexcitation of the singlet excited states may be responsible for their generation in these and other porphyrin dyes.     

ICP-AES测定云南楚雄糖尿病患者发样微量元素的研究

探讨微量元素与糖尿病间的关联性及临床意义。采用ICP-AES等离子体发射光谱仪测定了楚雄地区糖尿病患者人发中11种元素,采用2,3-二氨基萘荧光法测定发样中的硒元素。选取糖尿病患者120例,对照组35例。糖尿病组发样中常量元素Ca、Mg低于对照组,P高于对照组;除Cd、Cr、Fe外,微量元素Zn、Se、Ni、Mn、Cu等5种元素低于对照组,并有显著差异(P0.01)。糖尿病组间性别比较数据显示男性除发Ni、Mn、P外,其余元素含量均低于女性,其中发锌远低于女性。3个不同年龄段糖尿病人群的微量元素含量变化显示Fe、P2种元素随年龄增加含量增高;Mg、Cd2种元素随年龄增加含量减少;其余各元素变化情况为Fe、P元素在老年组中较高,Cu、Cd、Mg较低;Mn、Cr、Cu元素含量在中年组中较高,而Zn、Se略低;Zn、Se在青年组较高,而Mn、Cr低。城市人群发中Zn、Cd、Cu、Mg、Ca含量比农村人群高;Se元素含量二者间差别也不大,其余元素含量均低于农村人群。楚雄地区糖尿病患者发中Zn、Se、Mg、Mn4种元素水平低,楚雄地区糖尿病患者致病原因可能与地区属低Se水平和患者体内硒水平低有关。     

Effect of ausforming temperature and strain on the bainitic transformation kinetics of a low carbon boron steel

The effect of ausforming temperature and strain on the bainitic transformation kinetics was investigated in a low carbon boron steel. A new mechanism, which is based on the competition between the increase in nucleation rate and the decrease in average volume of bainite sheaf after deformation, is proposed. The increase in nucleation rate is due to the decrease in boron concentration at the grain boundaries after small deformation and the formation of sub-grain boundaries at the grain interior after large deformation. The decrease in average volume of bainite sheaf is ascribed to the frequent impingement of bainite sub-units after deformation. The increase in nucleation rate after deformation results in the decrease in incubation time, which is confirmed from the experiment. The increase in nucleation rate overcomes the decrease in average volume of bainite sheaf, resulting in the increase in transformation velocity and volume fraction after small deformation. On the contrary, the decrease in the average volume of bainite sheaf overcomes the increase in nucleation rate after large deformation, leading to the decrease in transformation velocity and volume fraction of bainite.     

‘Phase transitions’ in bacteria – From structural transitions in free living bacteria to phenotypic transitions in bacteria within biofilms

Phase transitions are common in inanimate systems and have been studied extensively in natural sciences. Less explored are the rich transitions that take place at the micro- and nano-scales in biological systems. In conventional phase transitions, large-scale properties of the media change discontinuously in response to continuous changes in external conditions. Such changes play a significant role in the dynamic behaviours of organisms. In this review, we focus on some transitions in both free-living and biofilms of bacteria. Particular attention is paid to the transitions in the flagellar motors and filaments of free-living bacteria, in cellular gene expression during the biofilm growth, in the biofilm morphology transitions during biofilm expansion, and in the cell motion pattern transitions during the biofilm formation. We analyse the dynamic characteristics and biophysical mechanisms of these phase transition phenomena and point out the parallels between these transitions and conventional phase transitions. We also discuss the applications of some theoretical and numerical methods, established for conventional phase transitions in inanimate systems, in bacterial biofilms.